不同種植模式對艾草生長及干物質量的影響

董 鵬 李 民 楊立軒 曹宗鵬 呂少洋

（南陽市科學院 河南南陽 473000）

艾草（Artemisia argyi）是我國傳統的藥、食同源植物，近年來用途越來越廣泛[1]，種植面積也越來越大。 艾草生存能力極強，適應范圍非常廣泛，在我國大部分地區都有分布[2]，其中河南、湖北、河北所產的艾葉為公認的道地藥材[3]。 目前河南南陽是國內艾草栽培面積最大的地區，作為特色農業產業，其在當地農業增效、農民增收中發揮著舉足輕重的作用[4]。

種植方式是通過協調高密度條件下植株的通風透光、 營養狀況并最終影響植物產量和品質的重要因素之一。 當前農業生產中廣泛使用壟作模式調控植株的密度， 從而改善田間通風透光條件， 降低病蟲害發生概率，以提高作物產量和品質[5]。 由于艾草人工種植歷史較短， 其合理的種植模式系統研究不足[6]。 當前南陽艾草產區多采用平地種植模式，蘄春產區則是使用寬畦平作種植模式[7]，這2 種種植模式均會導致艾草田植株密集，不利于通風透光，進而使植株中下部產生大量枯葉， 同時也不利于田間農事操作和機械化作業， 影響艾葉產量、 質量及經濟效益。 本研究以2 個品種為供試材料，對不同種植模式下艾草的生長動態、艾葉數量及干物質量進行研究，探索了南陽艾草合理的種植模式， 以期為南陽艾草產量和質量的提高提供支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

田間試驗于2022 年3 月至11 月在南陽市科學院潦河鎮試驗基地進行， 該地位于32°90′47″N、112°42′57″E，屬典型的季風大陸半濕潤氣候，年均日照數1 897.9～2 120.9 h，年均氣溫14.4～15.7℃，年均降雨量703.6～1 173.4 mm，無霜期220～245 d。 試驗地土壤類型為黃棕壤，肥力中等。

1.2 試驗設計

試驗設置2 個處理：平地種植，為當前生產中的普遍種植模式；起壟種植，壟寬70 cm，壟溝寬30 cm，壟高20 cm，每壟種植4 行艾草，采用寬窄行種植，定植行距為20-30-20 cm，定植株距20 cm。 每個處理種植2 個艾草品種，分別為南陽艾1 號、南陽艾4 號。管理措施與大田生產管理相同。

2021 年3 月15 日， 挖取了2 個艾草品種的根莖，定植于試驗小區內，于2022 年2 月27 日艾草萌發開始， 每隔7 d 選取10 株長勢均勻的連續植株測量株高，直至5 月21 日頭茬艾草收獲時停止測量。

艾草生育期采收3 次， 每次采收前采集單位面積艾草植株樣品，將莖、葉分開，曬干后分別稱量。 同時選取10 株長勢均勻的連續植株，記錄有效葉片數和枯葉片數。

1.3 數據處理

用Excel 2010 計算基礎數據及制作圖表，用SPSS 19.0 進行統計分析，用Logistic 曲線[8]建立生長期內艾草株高與生長時間的相關方程， 并獲得各項參數。

2 結果與分析

2.1 不同栽培模式下艾草的株高動態變化

由2 個艾草品種在起壟栽培和平地栽培模式下株高的Logistic 擬合動態變化曲線可知（圖1），艾草株高的生長符合慢-快-慢的S 形生長曲線。 不同品種在同一栽培模式下株高相差不大； 同一品種在不同栽培模式下株高差異明顯，在生長初期，不同栽培模式下艾草的株高沒有差異，隨著生育期的延長，在株高生長的速生期逐漸拉開差距，表現為起壟種植模式下艾草的株高明顯高于平地種植模式。 在出苗80 d后，起壟種植模式下株高分別達177.3 cm 和181.8 cm，平地栽培模式下株高僅分別為150.5 cm 和155.7 cm。

圖1 不同種植模式下艾草的株高生長動態

由表1 可知， 不同種植模式下2 個艾草品種株高擬合的決定系數在0.969～0.982，用Logistic 方程的理論值可以對實際值進行準確的估測。 起壟種植模式下2 個品種速生期起始點t1分別為出苗后33 d 和32 d，速生期結束點t2均為出苗后53 d，速生期持續時間分別為20 d 和21 d； 平地種植模式下2 個品種速生期起始點t1分別為出苗后35 d 和34 d，速生期結束點t2分別為出苗后57 d 和56 d，速生期持續時間均為22 d。 由此可知，起壟種植模式的生長發育時期比平地種植模式有所提前。

表1 不同種植模式下艾草株高模擬方程及參數

2.2 不同栽培模式下艾草的葉片數量

由表2 可知，在頭茬艾草采收期，起壟種植模式的單株葉片總數、 有效葉片數顯著高于平地種植模式， 枯葉數、 枯葉高度和枯葉率顯著低于平地種植模式。 起壟種植模式下，2 個品種葉片總數分別達到了49 片/株和51 片/株，枯葉數均為5 片/株，枯葉高度分別為19.2 cm 和22.4 cm，枯葉率分別為10.26%和10.29%；在平地種植模式下，2 個品種葉片總數分別為36 片/株和34 片/株，枯葉數分別達到了18 片/株和16 片/株， 枯葉高度分別達到了75.3 cm 和77.1 cm，枯葉率分別達到49.72%和46.63%。

表2 不同種植模式下艾草的葉片數量

2.3 不同種植模式下艾草的干物質量

由表3 可知，2 個艾草品種地上部全草干物質量和艾葉干重在同一種植模式下沒有差異，同一品種在不同種植模式下艾草生長有所差異。不同種植模式下，2 個品種艾葉干重在8 665.50～9 070.75 kg/hm2，統計分析結果表明差異不顯著。 起壟種植模式下全草干物質量顯著低于平地種植模式， 艾葉占比顯著高于平地種植模式。 在起壟種植模式下，2 個品種全草干物質量分別為26 244.35 kg/hm2和26 317.30 kg/hm2，艾葉占比分別達到了33.78%和33.92%；在平地種植模式下，2 個品種全草干物質量分別為28 325.05 kg/hm2和29 594.60 kg/hm2， 艾葉占比分別僅為30.59%和30.65%。

表3 不同種植模式下艾草的干物質量

3 討論與結論

有研究結果表明， 速生期是干物質積累的關鍵時期，一般決定了生育期的生長量[9-10]。 本研究利用Logistic 曲線對2 種種植模式下的艾草株高模擬結果表明， 起壟種植模式的速生期起始時間比平地模式提早2 d，速生期持續時間也縮短1～2 d。 因此，相比平地種植模式， 起壟種植模式下頭茬艾草的采收可以適當提前，并且不影響艾葉收獲量，同時可保證第二茬和第三茬艾草的生長獲得更充裕的時間。

壟作有利于田間通風透光，能夠減少株間競爭，提高植物群體的光能利用率，有助于提高產量[11]。 陳昌婕等[7]的研究也表明，壟作有利于艾草田間通風透光，減少枯葉率，增加葉莖干重比，有助于提高產量和品質。 本試驗研究結果與其相同，在本試驗中，隨著生育期的延長及株高的增加， 平地種植模式下艾草的有效葉數增加緩慢，枯葉數增加較快，達到了近單株葉片數的一半，這與艾草田郁閉有關，平地種植模式下艾草密度較大， 根蘗的大量萌發導致艾草田郁閉，進而導致中下部葉片干枯，甚至脫落。 起壟種植模式枯葉片數較少，僅占單株葉片數的10%左右。

起壟種植模式下艾草全草干物質量顯著低于平地種植模式，主要是受收獲株數的影響，按照試驗設計，平地種植模式的密度比起壟種植模式高25%，致使全草干物質量差異顯著。 但是艾葉的收獲量差異不大， 主要是因為在平地種植模式下艾草中下部的葉片干枯，在采收時極易脫落，形成無效葉片，使艾葉所占的比例降低，在本試驗條件下，平地種植模式艾葉占比比壟種植模式低10%以上， 在實際生產中艾葉占比甚至會低更多。

綜上所述， 起壟種植模式可增加艾草的生長速度、減少枯葉數、增加艾葉比例，能保證艾葉的產量和品質，同時有利于田間農事操作和機械化作業，具有穩產、高效、優質的優勢，可在南陽艾草種植區示范推廣。